矩形调频液体阻尼器三维作用研究

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1、分类号：TU352密级：公开UDC：学校代码：10127硕士学位论文论文题目：矩形调频液体阻尼器三维作用研究英文题目：ResearchonRectangularTunedLiquidDamperforThree-dimensionalVibrationReduction学位类别：工学硕士研究生姓名：苏佶智学号：201202087学科(领域)名称：防灾减灾及防护工程指导教师：田志昌职称：教授协助指导教师：职称：2015年5月11日独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加

2、以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名日期：2015.05.11关于学位论文使用授权的说明本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文（纸质版和电子版）的规定，即：本人唯一指定研究生院有权保留送交学位论文在学校相关部门存档，允许论文在校内被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。在论文作者同意的情况下，研究生院可以转授权第三方使用查阅该论文

3、。（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名导师日期：2015.05.11内蒙古科技大学硕士学位论文摘要调谐液体阻尼器（TunedLiquidDamper,简称TLD）是一种被动控制装置，因其安装方便、用途多样等优点，近年来成为土木工程领域的研究热点。基于该装置的减振机理，通过有限元软件建立三维流固耦合模型，着重研究TLD水箱中液体的三维非线性晃动对高层建筑的减振作用，总结相应的减振规律，为TLD的实际应用提供理论依据。主要研究内容及结论如下：流固耦合分析能真实地表现TLD中水的非线性特性。通过有限元软件ABAQUS对同一结构建立二维和三维

4、流固耦合模型，对比分析两种模型下的计算结果，可以得出：两种模型的顶层位移减振率相差2%～5%。三维模拟更接近真实情况，模拟结果更准确。研究TLD的平面作用，对三维流固耦合模型分别施加不同的单向和双向水平地震波，对比分析X向、Y向的顶层位移时程曲线，结果表明：结构在双向水平地震波作用下的位移响应具有几何意义上的线性叠加性，刚度较小的方向的位移响应要大于刚度较大方向的位移响应。此外，选取一个平面不规则、不对称的结构，探索TLD对扭转效应的控制效果，结果显示：TLD对该结构的控制是有效的，扭转减振率可以达到30%以上。结合实际工程，在包头市同

5、心创业大厦的抗震设计中引进“调谐液体阻尼器－TLD技术”，将高位消防水箱改造成TLD装置，研究其减振效果。结果表明：TLD对结构顶层位移的减振率可以达到10%以上，当地震波的卓越周期接近结构的基本自振周期时，减振率达到20%左右。TLD的减振力不仅能抵消由于自身质量引起的基底剪力，还能进一步减小基底剪力，减小幅度为30%左右。关键词：流固耦合；TLD；双向水平地震；减振控制；三维模拟I内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractTLDisoneofpassivecontroldevicesandhasbeenresearchhotpoti

6、nthefieldofcivilengineeringinrecentyearsbecauseofitsadvantageofeasyinstallationandmutiplepurposes.BasedonthevibrationreductionmechanismofTLD,weestablishathree-dimensionalfluid-structurecouplingmodelthroughfiniteelementmethodinthisarticle，discussingthethree-dimensionalnon

7、linearliquidsloshingeffectsofTLDtankonvibrationcontrolofhigh-risebuildingsandprovidingtheoreticalbasisforpracticalapplicationofTLD.Themaincontentsandconclusionsofthissubjectareasfollows:Thefluid-structurecouplinganalyticalmethodisabletoreflectnonlinearcharacteristicsofwa

8、terinTLDtank.Establishingtwo-dimensionalfluid-structurecouplingmodelandthree-dimensionalfluid-structure